論文の概要: Energy-gap--controlled current oscillations in graphene under periodic driving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24547v1
• Date: Wed, 25 Mar 2026 17:22:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.408249
• Title: Energy-gap--controlled current oscillations in graphene under periodic driving
• Title（参考訳）: 周期駆動によるグラフェンのエネルギーギャップ制御電流発振
• Authors: Hasna Chnafa, Clarence Cortes, David Laroze, Ahmed Jellal,
• Abstract要約: 誘導質量項$$が空間および時間依存周期ポテンシャル$U(x,t)$のグラフェンの電流密度に与える影響について検討する。 ジョセフソン型電流発振の振幅, 符号, 共振構造を制御できる可変制御パラメータとして$$が作用することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the impact of an induced mass term $Δ$ on the current density in graphene subjected to a space- and time-dependent periodic potential $U(x,t)$. By solving the Dirac equation and deriving both the quasi-energy spectrum and the corresponding eigenspinors, we obtain explicit analytical expressions for the current density, which exhibits a clear dependence on $Δ$. We show that $Δ$ acts as a tunable control parameter that governs the amplitude, sign, and resonance structure of Josephson-like current oscillations. For normal incidence and a purely time-periodic potential, our results reveal that the oscillations within the energy gap gradually diminish as the mass term $Δ$ increases. This suppression leads to a weakening of the Josephson-like effect typically observed in such systems. When the potential $U(x,t)$ is periodic in both space and time, the behavior becomes more complex. The current density can take either positive or negative values depending on the magnitude of the induced gap, and it generally decreases over time. As a result, the resonance phenomena--prominent at lower gap values--become progressively less significant as $Δ$ increases. These findings underscore the tunable nature of light-matter interactions and quantum transport in gapped graphene, suggesting potential applications in terahertz (THz) nanoelectronic devices and optically controlled quantum switches.
• Abstract（参考訳）: 誘導質量項$Δ$が空間および時間依存周期ポテンシャル$U(x,t)$のグラフェンの電流密度に与える影響について検討する。 ディラック方程式を解き、準エネルギースペクトルと対応する固有スピナーの両方を導出することにより、電流密度の明示的な解析式を得る。 ヨーゼフソン様電流発振の振幅, 符号, 共振構造を制御する可変制御パラメータとして$Δ$が作用することを示す。 その結果, エネルギーギャップ内の振動は, 質量項$Δ$が増加するにつれて徐々に減少していくことが明らかとなった。 この抑制は、通常そのような系で観測されるジョセフソン効果の弱化につながる。 ポテンシャル$U(x,t)$が空間と時間の両方で周期的であるとき、その振舞いはより複雑になる。 電流密度は、誘導されたギャップの大きさによって正または負の値を取ることができ、一般的に時間とともに減少する。 その結果、共鳴現象は低いギャップ値で顕著であり、Δ$が増加するにつれて徐々に顕著に低下する。 これらの知見は、ギャップ付きグラフェンにおける光-物質相互作用と量子輸送の調節性を強調し、テラヘルツ(THz)ナノエレクトロニクスデバイスや光制御量子スイッチの潜在的な応用を示唆している。

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